Мұнаралы және модульді күн электр стансасының болашағы.

Мұнаралы және модульді күн электр стансасының болашағы.

Ізтұрған Лаура

Ғылыми жетекшісі: техник-арнайы пән оқытушысы

О.Тұрмағанбетұлы атындағы Жаңаөзен мұнай және газ колледжі.

Күн электрстансасының қуаты тура түскен күн радиациясының деңгейіне, оптикалық жүйенің жұмысының сипаттамаларымен станцияның жылулық күштік құрылғысының жұмыс тәртіптеріне тәуелді.

Күн электрстансасы және күн пештерінің негізгі қондырғылары:

• Оптикалық жүйе (күн сәулесін шоғырлағыштар)

• Бу қазаны

• Жылу аккумлятор

• Электр энергиясын өндіргіш (электр генератор)

• Автоматты және ЭЕМ-мен басқару жүйелері

Оптикалық жүйе (күн сәулесін шоғырлағыштар)

Жазық және дөңес айналармен күн сәулесін шоғырландыруға болады. Бұл КЭС-тің негізгі бөлігі болып табылады. Күн электрстансаларында (КЭС) және күн пештерінде (КП) арнайы дайындалған – шыны айналар немесе қапталған алюминийден жасалған айналар жүйесі қолданылады.

Мұнаралы күн электр стансасы.Олардың ішіндегі ең үлкені жобаланған қуаты 10 МВт-қа тең, Барстоуда (Америка) орналасқан Solar – 1 күн электр стансасы. КЭС-тің алаңқайы эллипс тәріздес, оның осьтері 685 және 585 болатын ауданы 0,31км² тең. Гелиостат алаңының ауданы 73,2 мың м². Жер аумақшаларын айналармен толтырудың орташа коэффициенті 0,26. Айнаның шағылу коэффициенті 0,9. Цилиндрлік пішіндегі күн сәулелесін қабылдағыштың – бу қазаңның биіктігі 13м, диаметрі 7,2м сәулелендіретін бет-тақталардың ауданы

Альтернативті энергетика қарқынды дамуда. Испанияда, мысалы, 2013жылдың сәуірінде жаңа рекорд бекітілді: электр энергиясының 54% энергияның қайта қалпына келетін қайнар көздерінің (ЭҚҚ) көмегімен алынған. Сәуірдегі рекорд наурыздағы нәтижені бекітті, ЭКҚ мөлшері батыс еуропалық мемлекеттің жалпы энергетикалық балансында 51.8% бекітті.

Испаниядағы ірі электр желілік компаниялардың бірі болып табылатын Red Electrica De Espana (REE) ұйымының өкілдерінің хабарлауы бойынша сәуірде жұмсалған электроэнергияның жалпы көлемінің 25%-ы гидроэнергетикадан, 22%-ы жел энергетикасынан, 4.8%-ы гелиоэнергетикадан (3.6% - күн батареяларының массивтерінен, 1.2% - күн жылу электростанцияларынан) алынды. Егер осы жағдай сақталса, Испания жыл қорытындысы бойынша, бұрыңғымен салыстырғанда, қайта қалпына келетін қайнар көзден біршама көп электр энергиясын ала алады. 2006 жылы ЭКҚ бөлігін 19% ғана құрады. Көрсеткіш 2010 жылы 35%-ға жетті және 2011 және 2012 жылдары 32-33% деңгейінде болды.

Егер кейбір елдерде ЭКҚ әртүрлі кәсіпорындармен институттардың техникалық ұсыныстар деңгейінде болса, бұл мысал мемлекеттік бағдарламаның жақсы жұмыс жасайтындығын көрсетеді. Күн электростанциялары (күн-вакуумды электростанцилар) – бұл жер бетінде және одан да жоғары қабаттарда ауа температурасының ауысуын

пайдалану есебінен энергия алудың экологиялық зиянсыз әдісі.

Мұндай құрылғы ойлап табу идеясы Францияда 1929 жылы патенттелген. Жер беті шынымен жабылады, осы жабын ортасынан биік құбыр шығарылады. Күн жабынды қыздыра отырып, тұрақты тартпа түзеді, және құбыр арқылы ауа ағынын оның негізінде орнатылған генераторы бар турбинаны айналдырады. Мұнара неғұрлым жоғары болған сайын, соғұрлым көп энергия алынады. Күн мұнаралары тәулігіне 24 сағат жұмыс жасайды, себебі мұнара астындағы жер, күндіз жұтылған жылуды сақтайды және станция түнде жұмыс жасау үшін бірте-бірте бөледі.

Шығу ағынымен күн мұнарасының технологиясы (Solarupdrafttower) бірінші реті Испанияда Manzanares алаңында тәжірибелік құрылғыда 30 жылға жуық бұрын тексерілген. Диаметрі 244 м бу шығарғышпен және 195 м биіктікке созылған құбырмен жүйе 50 киловатт максималды қуаттылық бөлді.Күн мұнарасы ішінде бос, үлкен құбыр сияқты, энергия мұнара шыңына турбина арқылы ыстық ауаның тез қозғалу есебінен алынады. Ол 8 жылға жуық жұмыс жасады. 2010 жылы Қытайда 200 кВт-қа ұқсас мұнара тұрғызды. Есептеулер көрсеткендей, мұндай күн вакуумды станциясы үшін 150 киловаттқа мұнара биіктігі қырық-елу метрді, ал 6000 киловаттқа жүз метрге жуық болуы тиіс.

Жылыжай ауданы – бекітілген қуаттың әр киловаттына он шаршы метр.Күн электростанциялары, пайдалы отын немесе атомдық энергетика пайдалану орнына электр энергиясын алудың біршама ерекше әдісі болып табылады. Ол, біз термоядролық энергия ойлап таппағанша, күн батареяларын пайдаланып үйренбегенше немесе қажет энергиямен өзімізді қамтамасыз етудің тиімді әдісін ойлап таппағанша, қоғам үшін ең арзан энергияның уақытша қайнар көзі болады.

Альтернативті энергия пайдаланудың жетекті орны Австралия оңтүстігінде шөл далада пайда болады. Онда «Күн мұнарасы» (SolarTower) электростанциясын тұрғызу жоспарлануда. Бұл - биіктігі шақырымға жуық болатын темір бетон құбыр. Құбыр ішінде диаметрі 7 км алып бу шығарғыштан түсетін ыстық ауа ағыны айналдыратын турбиналар орнатылады. Мұнара типтес осындай күн электростанцияларының бірі кішкене атомды реактор бөлетін энергиямен бірдей энергия бөлетін биіктігі бір шақырым станция 2006 жылы Австралияда тұрғызылды.

Ұсынылатын технологияның артықшылығы келесідей. Мұнарадағы тартпа жылыжайдағы температураның абсолюттік шамасына емес, ондағы және үлкен биіктіктегі құбырды қоршаған ауа температурасының айырымына байланысты болады. Сондықтан SolarTower кез келген ауа райында жұмыс жасай алады. SolarTower негізінде үлкен дөңгелек жылыжай жатыр. Күндіз шөл далада күнделікті жағдайда да ауа 40 градусқа дейін ысиды, ал бу шығарғыштың мөлдір қабатының немесе шыны астында температура 80°С дейін жетуі мүмкін. Қабатты жұтатын, жылтыр емес қара бояумен беттің арнайы жабыны әзірленген, содан кейін күнге қыздыру осы беттің

температурасын 105°С дейін жеткізетін әсер береді.

Алдын ала есептеулерге сәйкес, мұнараның жалпы өндірістілігі 200 мВт құрайды, яғни ол мың жарым екі мың үйден тұратын кішкене қаланы электр энергиясымен қамтамасыз ете алады. Австралиялық мұнара типтес күн электростанциясы 500 млн ш.б. тұруы мүмкін және әлемдегі ең биік үймерет болады, яғни Торонтодағы телемұнарадан екі есе биік, бірақта ол өзіндік құнын пайдаланған соң оң жылдан соң ақтайды. Бұл үймерет Мельбрундағы Enviro Mission Limited компанияның жекеменшігі, және

Австралия үкіметінен қолдау алуда. Австралиялықтар «Күн мұнарасы» (SolarTower) электростанциясын Аризонда да тұрғызбақшы. Австралиялықтардың ойынша, қыздырылған ауа үймерет ортасына ығыстырылады, онда 800-метрлік құбыр орнатылған. Оның негізінде айналатын генераторлар, 32 турбина орналастырылған. Олардың жалпы пиктік қуаты 200 мегаваттты құрайды. Мұнымен қоса, қуаттылығы бірдей кәдімгі жылу электростанциясымен салыстырғанда құбыры ең биік бу шығарғыш жылына 900мың тонна көмір қышқыл газының шығарылуын үнемдейді.

Пайдаланылған әдебиеттер.